آموزشی

پلی اتیلن چیست و برای مخازن آب از چه پلی اتیلنی استفاده می شود؟

پلی اتیلن چیست

ظروف پلاستیکی، بطری‌ها، کیسه‌ها و اسباب‌بازی‌های پلاستیکی و بیشتر وسایل پلاستیکی اطرافمان همگی از پلی‌اتیلن ساخته شده‌اند. پلی اتیلن یکی از محبوب‌ترین مواد گرمانرم است که امروزه به وفور استفاده می‌شود. اما، پلی اتیلن چیست؟ از چه چیزی ساخته شده‌است؟ انواع پلی اتیلن چیست و از هر کدام برای ساخت چه چیزی استفاده می‌شود؟

در این راهنما پاسخ همه این سولات را دریافت خواهید کرد.

 

پلی اتیلن چیست؟

پلی اتیلن از پلیمریزاسیون مونومر اتیلن (یا اتن) ساخته می‌شود. فرمول شیمیایی پلی اتیلن (C2H4) n است. پلی اتیلن یک پلاستیک سخت و بادوام با ساختار بلوری متغیر است. و از پلاستیک‌های پرمصرف در جهان است (سالانه ده‌ها میلیون تن از آن در سراسر جهان تولید می‌شود). از آن در کاربردهای مختلف مانند کیسه‌های پلاستیکی، اسباب‌بازی‌ها، تانکر پلی اتیلن، لوله پلی اتیلن، قطعات پلاستیکی و … در چندین بازار (بسته‌بندی، کالاهای مصرفی، صنایع، خودرو و …) استفاده می‌شود.

فرمول پلی اتیلن

برای تولید پلی اتیلن، اتن مونومر پلیمریزه می‌شود تا مواد پلی اتیلن تشکیل شود. این یعنی مولکول‌های اتن با ایجاد یک واکنش شیمیایی باعث تشکیل پلیمرها می‌شوند. و این زنجیره‌های پلیمری 3 بعدی همان چیزی است که پلی اتیلن را تشکیل می‌دهد.

 

 

موارد استفاده از پلی اتیلن

موارد استفاده از پلی اتیلن

با اینکه با نحوه تولید پلی اتیلن و اینکه پلی اتیلن چیست آشنا شدیم، ولی جالب‌ترین قسمت در مسیر شناخت پلی اتیلن، دانستن کاربردهای آن است.

  • از مهمترین کاربردهای پلی اتیلن استفاده در بسته‌بندی محصولات است. این نوع پلاستیک معولا برای تولید کیسه‌های پلاستیکی، بطری‌ها، ژئوممبران و ظروف استفاده می‌شود.
  • همچنین از پلی اتیلن در جعبه‌ها، سینی‌ها، بطری‌های شیر یا آب میوه و سایر محصولات بسته‌بندی مواد غذایی استفاده می‌شود.
  • از پلی اتیلن با چگالی بالا در ساخت منبع آب پلی اتیلن، اسباب‌بازی‌ها، ظروف زباله، قالب یخ و سایر لوازم خانگی نیز استفاده می‌شود. تطبیق‌پذیری این پلاستیک، آن را برای طیف گسترده‌ای از کاربردها ایده‌آل می‌کند.
  • از HDPE در طناب، تورهای ماهیگیری، تورهای کشاورزی و پارچه‌های صنعتی نیز استفاده می‌شود. استفاده از این پلاستیک در سیم‌کشی و کابل نیز غیرمعمول نیست.
  • پلی اتیلن با چگالی کم (LDPE)، به دلیل انعطاف‌پذیری بالا و هزینه پایین، در تولید بطری‌های فشرده، کیسه‌های زباله، لمینیت‌ها و بسته‌بندی مواد غذایی کاربرد زیادی دارد.
  • LDPE در لوله‌ها و اتصالات نیز استفاده می‌شود. به دلیل جذب کم آب و همچنین به دلیل خاصیت پلاستیکی بودن، برای چنین کاربردهایی ایده‌آل هستند.
  • از پلی اتیلن برای روکش کابل نیز استفاده می‌شود. زیرا عایق خوبی برای جریان الکتریکی است.

 

 

 

انواع متداول پلی اتیلن (PE)

برای بهتر متوجه شدن اینکه پلی اتیلن چیست، باید انواع آن را نیز بشناسید. پلی اتیلن را می‌توان بر اساس تراکم پلاستیک و درجه انشعاب در ساختار آن، به چند نوع مختلف طبقه‌بندی کرد. نوع انشعاب و میزان انشعاب تأثیر مستقیمی بر خصوصیات مکانیکی پلاستیک دارد. بنابراین انواع مختلف پلی اتیلن خواص مکانیکی مختلفی از خود نشان می‌دهند. برخی از انواع اصلی پلی اتیلن در زیر نام برده شده‌است.

 

1- نسخه‌های شاخه‌ای

  • پلی اتیلن با چگالی کم (LDPE)
  • پلی اتیلن خطی با چگالی کم (LLDPE)

 

2- نسخه‌های خطی

  • پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE)
  • پلی اتیلن با وزن مولکولی فوق العاده بالا یا پلی اتیلن مدول بالا (UHMWPE)

 

3- پلی اتیلن متقاطع (PEX یا XLPE)

 

علاوه بر اینها، پلی اتیلن در انواع دیگری نیز وجود دارد مانند:

  • پلی اتیلن با چگالی متوسط (MDPE)
  • پلی اتیلن با چگالی بسیار کم (VLDPE)
  • پلی اتیلن با وزن مولکولی بالا (HMWPE)
  • پلی اتیلن با وزن مولکولی فوق العاده کم (ULMWPE)
  • پلی اتیلن کلردار (CPE)

 

 

مخازن آب از چه پلی اتیلنی ساخته می‌شوند؟

مخازن آب را می‌توان از طیف گسترده‌ای از مواد پلاستیکی ساخت. از متداول‌ترین انواع مواد پلاستیکی مورد استفاده برای ساخت مخزن آب، پلی اتیلن و پلی پروپیلن هستند.

همانطور که در توضیح پلی اتیلن چیست گفته شد؛ پلی اتیلن (PE)، یک ترموپلاستیک سبک و مقاوم در برابر صدمات فیزیکی و شیمیایی است. و به دلیل استحکام و تنوع ساختاری بالا، متداول‌ترین پلاستیک برای تولید مخازن آب است. مقاومت بالای پلی اتیلن در برابر طیف گسترده‌ای از مواد صنعتی شیمیایی، خشک، مرطوب و مواد غذایی، آن را برای ساخت مخازن و ظروف ذخیره‌سازی ایده‌آل کرده‌است.

پلی اتیلن شفاف است و رنگ طبیعی آن بسته به ضخامت دیواره و نوع آن، از کمی سفید تا سفید خامه‌ای متغیر است. به مخازن ساخته‌شده با پلی اتیلن، تثبیت‌کننده‌های نور ماوراءبنفش برای استفاده در کاربردهای بیرونی اضافه می‌شود(معروف به مخزن آب ضد جلبک). و همینطور می‌توان آنها را در صورت سفارش به صورت رنگی نیز تولید کرد. مخازن آب پلی اتیلن از نظر شکل و ظرفیت متفاوت هستند. از مخزن کوچک زیر 100 لیتر تا مخزن بزرگ آب پلی اتیلن. که پراستفاده‌ترین آنها تانکر ده هزار لیتری و  بیست هزار لیتری است.

پلی اتیلن مورد استفاده برای تولید مخازن پلاستیکی

پلی اتیلن مورد استفاده برای تولید مخازن پلاستیکی

نکته دیگری که می‌توان در توضیح «پلی اتیلن چیست» و «کاربرد آن» برای مخازن بیان کرد؛ تمایز اصلی بین پلی‌اتیلن‌های مورد استفاده در مخازن است. در کارخانه ساخت مخازن پلی اتیلن از سه مواد: پلی اتیلن خطی، پلی اتیلن متقاطع و یا پلی پروپیلن استفاده می‌شود. در ادامه چند روش برای تشخیص این مخازن آورده شده‌است.

 

1- پلی اتیلن خطی

پلی اتیلن خطی استانداردی است که در اکثر مخازن پلاستیکی بهداشتی استفاده می‌شود. این مخازن بیشتر به عنوان مخزن آب خانگی استفاده می‌شوند.

پلی اتیلن خطی در انواع چگالی کم، متوسط و چگالی بالا ارائه می‌شود. اکثر مخازن پلی اتیلن از پلی اتیلن خطی چگالی متوسط (LMDPE) یا پلی اتیلن خطی چگالی بالا (LHDPE) ساخته می‌شوند. که دارای خواص مکانیکی برتر، دوام بالا و مقاومت در برابر شرایط خطرناک محیطی (مانند سرما، ترک‌خوردگی، ضربه و …) هستند. محصولات تولید شده از LMDPE و LHDPE ، طبق مقررات FDA برای مصارف غذایی و پزشکی تأیید شده‌اند.

 

برخی از ویژگی‌های منحصر به فرد مخازن تولید شده با پلی اتیلن خطی عبارتند از:

مورد تایید FDA: این پلی اتیلن با مقررات USDA و FDA مطابقت دارد. این یعنی می‌توان از آن در ذخیره‌سازی و فرآوری مواد غذایی استفاده کرد. و به عنوان بهترین مخزن آب خانگی شناخته می‌شوند.

قابل جوشکاری: برخلاف مخازن تولید شده با سایر انواع پلی اتیلن، پلی اتیلن خطی بسیار انعطاف‌پذیر بوده و امکان جوشکاری را فراهم می‌کند. جوشکاری مخزن یکی از متدوال‌ترین راه‌های تعمیر مخزن پلی اتیلن است. پلی اتیلن خطی سازگارترین پلی اتیلن با  اتصالات، در زمینه تولید یک مخزن سفارشی قوی است.

 

2- پلی اتیلن متقاطع

پلی اتیلن متقاطع (Cross-Linked) یک پلی اتیلن با چگالی بالا است، که با افزودن یک کاتالیزور در هنگام قالب‌گیری، با پلی اتیلن واکنش نشان می‌دهد و یک مولکول پیوند خورده مشابه پلاستیک ترموس ایجاد می‌کند. از آنجا که افزودن کاتالیزور، مولکول‌ها را بهم پیوند می‌دهد، به آن پلی اتیلن متقاطع می‌گویند. پلاستیک تولیدشده در این روش در برابر ضربه مقاوم است، مقاومت کششی را افزایش می‌دهد و در برابر شکستگی مقاوم است. اما پلی اتیلن متفاطع (XLPE) قابل جوشکاری نیست. و مورد تایید FDA برای مصارف غذایی و آب آشامیدنی نمی‌باشد.

 

3- پلی پروپیلن

پلی پروپیلن (PP) پلاستیکی سفت و محکم است که دارای درجه حرارت عملیاتی بالاتری نسبت به پلی اتیلن است. مقاومت شیمیایی خوبی دارد، مقاومت بالایی در برابر فشار منجر به ترک دارد و قابلیت انعطاف‌پذیری دارد. اما پلی پروپیلن برای کاربردهایی در دمای زیر صفر یا در مواردی که  نیاز به مقاومت در برابر ضربه باشد، توصیه نمی‌شود. همچنین مواد ساخته شده با پلی پروپیلن دارای یک سطح داخلی ناهموار و نامنظم هستند.

 

 

 

مقایسه پلی اتیلن خطی، پلی اتیلن متقاطع و پلی پروپیلن

مشخصات عمومی پلی اتیلن خطی پلی اتیلن  متقاطع (XLPE) پلی پروپیلن  (PP)
حداکثر دمای سرویس 140 F (60 C) 150 F (65 C) 212 F (100 C)
مقاومت شیمیایی خیلی خوب خیلی خوب خیلی خوب
مقاومت در برابر فشار منجر به ترک خوردگی عالی عالی عالی
مقاومت عمومی خیلی خوب خیلی خوب نسبتا خوب
مقاومت در برابر ضربه عالی عالی ضعیف
مقاومت در برابر سایش خوب خوب خوب
استحکام خوب خوب خوب
رنگ سفید نیمه شفاف سفید بدون شفافیت سفید مات
انطباق با FDA (گرید غذایی) بله خیر بله
استفاده در فضای باز بله خیر بله
قابل تراشیدن بله خیر بله
قابل بازیافت بله خیر بله

 

 

نتیجه‌گیری

در جواب سوال «پلی اتیلن چیست» به طور مختصر می‌توان گفت: پلی اتیلن یک ترموپلاستیک با کیفیت بالا است. که در برابر آب و هوا، سایش و مواد شیمیایی مقاوم است. دوام پلی اتیلن، آن را به یک گزینه عالی برای تولید مخازن پلاستیکی تبدیل کرده‌است. رنگ طبیعی پلی اتیلن بسته به ضخامت دیواره مخزن بین سفید تا زرد خامه‌ای متفاوت است. مخازن پلی اتیلن به دلیل هزینه کم و انعطاف‌پذیری بالا اخیراً محبوبیت زیادی پیدا کرده‌اند. به همین دلیل علاوه بر استفاده از مخزن پلی اتیلن برای ذخیره سازی آب آشامیدنی، از آنها در صنایع غذایی، مدیریت فاضلاب، تولید مواد شیمیایی و کشاورزی نیز استفاده می‌شود. این مخازن پلی اتیلنی به صورت منبع پلی اتیلن، بشکه پلی اتیلن، سپتیک پلی اتیلن، وان پلی اتیلن، گلدان پلی اتیلن و … تولید و استفاده می‌شوند. و اتصالاتی چون فلنج پلی اتیلن، رابط پلی اتیلن، سه راهی پلی اتیلن، زانو پلی اتیلن و … نیز کاربرد فراوانی دارد.

پلی اتیلن به کار رفته در مخازن آب، دارای تثبیت‌کننده نور ماوراءبنفش هستند. استاندارد اصلی که در ساخت مخازن پلی اتیلن بهداشتی استفاده می‌شود؛ پلی اتیلن خطی است. کلیه محصولات و مخازن پلی اتیلن شرکت تهران پلیمر نیز با استفاده از پلی اتیلن خطی تولید شده و مورد تایید FDA برای نگهداری آب آشامیدنی و مواد غذایی است.

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *